Transcript سخت افزار
x . هدف کلی آشنایی با مفاهیم فناوری اطالعات و توانایی کار با رایانه چرا ؟ با توجه به اهمیت رایانه در تمامی علوم، الزم است کسانی که در حال فراگیری رشته های غیر از رایانه می باشند، با مفاهیم پایه ،و کاربرد آن ها و آموزش های مقدماتی رایانه آشنا باشند. کامپیوتر ماشینی است که از اجزای الکترونیکی و الکترومکانیکی تشکیل شده ،دارای حافظه بوده و قابل برنامه ریزی می باشد و می تواند عملیات محاسباتی ،منطقی و ریاضی را با سرعت زیاد و دقت باال انجام دهد. سرعت زیاد انجام عملیات دقت زیاد و قابلیت اعتماد ذخیره داده ها سهولت ارتباط خستگی ناپذیری -1سیستم ):(System سیستم یا سامانه ،مجموعه ای است که برای رسیدن به یک هدف ،اجزای آن بر اساس روش ویژه ای باهم کار می کنند. معموال از ورودی ،عملیات و ً یک سیستم خروجی تشکیل می شود. -2داده ):(Data مواد اولیه مورد نیاز که پیش از انجام عملیات و به عنوان ورودی یا «معلوم مسئله » در اختیار داریم ،داده نامیده می شود. -3پردازش ):(Process به مجموعه عملیاتی که بر روی داده ها برای رسیدن به نتایج صورت می گیرد ،پردازش گفته می شود. -4اطالعات ):(Information پس از هر پردازش خاص روی داده ها ،آن ها به اطالعات تبدیل می شوند. اطالعات ،همان داده های خام اولیه می باشند که پردازش گردیده اند. خروجی اطالعات پردازش ورودی پردازش داده -1سخت افزار سخت افزار مجموعه ای از اجزای فیزیکی و قابل لمس رایانه مانند :صفحه کلید ،ماوس ،واحد پردازش، حافظه و نمایشگر است .این اجزاء ،به اجزای ظاهری رایانه معروفند. -2نرم افزار نرم افزار شامل برنامه ها و داده های موجود در یک رایانه است. برنامه ها و اطالعات داخل رایانه نمونه هایی از نرم افزارها هستند. رایت :نرم : Neroنرم افزار Word : Photoshopنرم افزار ویرایش افزار تایپ افزار و نرم افزار الزم و ملزوم یکدیگرند. واحدهای اصلی کامپیوتر : -1واحد ورودی :دستگاه هایی هستند که برای وارد کردن داده به رایانه مورد استفاده قرار می گیرند. واحدهای اصلی کامپیوتر : -2واحد حافظه :داده ها و دستورات پس از ورود به رایانه به بخش ذخیره سازی یا حافظه می روند. واحدهای اصلی کامپیوتر : -3واحد پردازش مرکزی :داده ها پس از ذخیره شدن ،به وسیله پردازنده مورد پردازش قرار گرفته و اطالعات تولید میشود .کنترل سیستم نیز به وسیله این واحد انجام می گیرد. واحدهای اصلی کامپیوتر : -4واحد خروجی :دستگاه هایی هستند که نتایج حاصل از پردازش را نمایش می دهند. ارتباط واحدهای اصلی رایانه • ریز رایانه ها (Micro )Computer • رایانه های کوچک )Computer • رایانه های بزرگ (Mini -1ریز رایانه ها : ریز رایانه به آن دسته از رایانه ها گفته می معموال برای استفاده شخصی ،خانگی و اداری ً شود که بکار میرود .رایانه رومیزی ،رایانه کیفی و رایانه جیبی از جمله ریز رایانه ها می باشند. -2رایانه های کوچک : این نوع از رایانه ،از نظر قابلیت و کارایی بین رایانه های بزرگ و ریز رایانه ها قرار دارد و از آن ها در دانشگاه ها ،مراکز علمی و بانک ها استفاده می شود. این رایانه ها در حد متوسط قدرت پردازش قرار داشته ولی حجم داده های موردپردازش و نسبتا زیاد می باشد. ً تنوع کارهای آن ها -3رایانه های بزرگ (: )mainframe این نوع از رایانه ها برای کارهای علمی ،تجاری و محاسباتی بسیار پیچیده و سنگین طراحی شده اند و در مؤسساتی به کار می روند که حجم اطالعات پردازشی آن ها بسیار زیاد می باشد .حجم این رایانه ها زیاد بوده و صدها یا هزاران کاربر می توانند به صورت همزمان از خدمات آن استفاده کنند. -4ابر رایانه ها (: )super computer ابررایانه ،یک رایانه بزرگ فوق العاده سریع و گران قیمت و دارای فن آوری بسیار پیشرفته است که برای انجام محاسبات پیچیده و کار روی داده های استفاده قرار می گیرد. بینی تر حجیم موردتحقیقات وضع هوا و پیش آب و هوایی ،نمونه سازی مولکولی ،کنترل فضاپیماها، شبیه سازیهای فیزیکی مانند شبیه سازی هواپیما در تونل باد ،شبیه سازی انفجار جنگ افزارهای هسته ای و مانند آن از مواردکاربرد این نوع فصل دوم: در رایانه همانند مغز عمل می کند. کلیه فعالیت های پردازشی و کنترل رایانه در این بخش دستورالعمل های رایانه به وسیله آن پردازش و اجر یکی از عوامل مهم سرعت انجام کارها در رایانه به سرع اجرای دستورالعمل ها و کنترل ترتیب اجرای آن ها ایجاد هماهنگی بین فعالیت های اجزای مختلف سیست تشخیص نوع عمل و ترتیب اجرای آن ها. آوردن اطالعات مورد نیاز از حافظه به داخل پرداز ذخیره نتیجه عملیات در حافظه. واحد محاسبه و منطق )(ALU واحد کنترل )(CU ثبات ها )(Registers واحددد محاسددبه و منطددق ،اجددرای عملیددات محاسباتی و منطقی را بر عهده دارد .منظدور از عملیات محاسباتی همان اعمال ریاضی شامل جمدع، تفریق ،ضرب و تقسیم بوده و منظدور از عملیدات منطقی ،اعمال مقایسه ای می باشد .واحد محاسبه و منطق همچنین وظیفه تجزیه و تحلیدل و اجدرای دستورات در پردازنده را بر عهده دارد. واحد کنترل ،با نظارتی که بر عملکدرد سایر واحدهای رایانه دارد ،عمل هماهنگی و هدایت واحددهای اصدلی رایانده را بدر عهده دارد .کنترل جریان ورودی از واحدد ورودی به واحد حافظه ،جریان بدین واحدد حافظه و واحد محاسبه و منطدق ،و جریدان از واحد حافظه به واحد خروجی بدر عهدده ثبات ،حافظه ای موقتی است که داده هدای در حال پردازش پردازنده به طور موقدت در آن قرار می گیرد .سرعت دسترسی پردازندده به این نوع حافظه ها در مقایسه با حافظه های اصلی رایانده بیشدتر اسدت .واحددهای محاسبه و منطق و کنترل ،همواره با ثبدات ها در ارتباط هستند. سرعت پردازنده بر حسب تعداد دستورالعمل هایی که در یک ثانیه قادر به انجام آن است ،اندازه گیری می شود و واحد آن بر حسب مگاهرتز )(MIPS (میلیون دستور در ثانیه) می باشد. هنگامی که گفته می شود سرعت پردازنده ای ٥٤٠٠ مگاهرتز است ،یعنی قادر است تا ٥٤٠٠میلیون دستورالعمل پایه نظیر جمع کردن دو عدد را در یک ثانیه اجرا کند. در س ا ه ی ا ی بر ا پ د زنده ی ،اه ج ی اا چند پ د زنده ر ند د ده ه اه ی فز ی ا ا ار اا د ش سا ت در د بل ز آنه ا ا ر پ د زناده ،دو پ د زناده اا یسته ر ) (Coreما گو ند. در ،ی م پ د زنده چندیسته ی ،ا ی نمونه یسته اه صورت مو زی دستور لعمل ی Dual core ر نجا م دید. نکته :ی چه س ت پ د زنده م ازی ارتات ا ،اد، نکتهCPU :ها در هنگام کار ،حرارت تولید می کنند و گرم می شوند ،به همین دلیل نیاز به یک خنک کننده به نام فن )(Fan دارند که روی آنها نصب می شود .توجه کنید که اگر فن CPUدچار مشکل شود و نتواند CPUرا خنک کند ،احتمال خرابی یا سوختن CPUبه میزان زیادی افزایش می یابد. حافظه Memory حافظه محلی است که داده ها در آن قرار می گیرند. ترتیبی انواع روش های دستیابی به اطالعات حافظه مستقیم RAM حافظه اصلی حافظه RAMکه به معنی حافظه با دستیابی مستقیم است ،یک حافظه موقت بوده که برای نگهداری برنامه و داده هایی که واحد پردازنده مرکزی در حال پردازش آن است ،به کار می رود .با خاموش شدن رایانه یا قطع برق ،تمام محتوای حافظه RAMاز بین می رود. ROM حافظه ROMکه به معنای حافظه فقط خواندنی می باشد، حافظه ای است که محتوای آن ثابت و غیرقابل تغییر است .این حافظه برای ذخیره دایمی اطالعات اولیه درباره مشخصات سیستم به کار می رود. RAM ROM واحد اندازه گیری اطالعات: کوچک ترین واحد حافظه بیت نام دارد .یعنی یک بیت اطالعات می تواند حاوی مقدار صفر یا یک باشد. اگر 8بیت اطالعات در کنار هم قرار گیرند ،یک بایت ) (Byteتشکیل می شود. ظرفیت حافظه ها با واحد بایت سنجیده می شود. می تواند به طور مثال ظرفیت یک حافظه RAM 512MBیا 1GBیا بیشتر باشد. بیت=b بایت=B بیت بایت برد اصلی Mother Board برد اصلی صفحه ای است که درون محفظه رایانه قرار دارد و قطعات اصلی سیستم مانند پردازنده و حافظه RAMروی آن قرار می گیرند. کارت گرافیکی Graphic Card وظیفه تولید و تنظیم تصاویر در رایانه )اعم از رنگی و غیر رنگی( بر عهده کارت گرافیکدی می باشد. کیفیت تصویر صفحه نمایش مانند وضوح تصویر و تعداد رنگ ها ،بستگی به نوع کدارت گرافیکدی دارد. برای رسیدن به کیفیت مناسب تصویر، باید اطالعات زیادی در واحد زمان پردازش شود و سپس به صفحه نمایش کارت صدا Sound Card ابزاری بدرای ورود و خدرود داده هدای صدوتی است .این کدارت در یکدی از شدیارهای توسدعه قرار می گیرد و وسایل خروجی از قبیل بلندگو و میکروفن به آن متصل می شوند. کارت صدا در برخی رایانه ها به صورت کدارتی مجزا روی برد اصلی قرار می گیرد و در برخدی دیگر ،روی برد اصلی به صورت همراه یا سرخود عرضه می گردد. پ ور منبع رغذ ه وظرفه ربد ل ولت ژ ا ق ،ه ولت ژ مورد نر ز ر و 5ول س ر نه اه ه معمواً 12 ا تهده د رد. هارد (دیسک سخت) ظرفیت حدود ١ /٤٤مگابایت فالپی (دیسک نرم) (دیسک نوری) DVD CD دی وی دی رایتر ظرفیت حدود 4/7گیگابایت ظرفیت حدود 700مگابایت فلش مموری موس – صفحه کلید اسکنر (پویشگر) وب کم -میکروفن LCD - LED CRT سوزنی جوهرافشان لیزری رسام (پالتر) نرم افزارهای کاربردی نرم افزارهای سیستمی نرم افزار کاربردی :Application Softwareنرم افزارهایی هستند که برای انجام وظایف خاص ،بر اساس نیاز کاربران ،طراحی و تولید شده اند. نرم افزار سیستمی : System Softwareنرم افزارهای سیستمی با سخت افزار رایانه ارتباط مستقیم دارند. نرم افزارهای سیستمی معموال ً به عنوان رابط بین سخت افزار، نرم افزارهای کاربردی و کاربران ،عمل میکنند. • سیستم عامل ها • مترجم های زبان های برنامه نویسی • برنامه های کمکی سیستم عامل ها اه تنو سخ فز ر ا و پس ا ن م ن م فز ر ر اا رو،ن ،د ز آغ ز اه فز ری ی ینگ م ب موش د ر ر ،محر اارن نه ،فع ه ،ده ر فز ر ا را دی آم ده م ا ر ی ناد. نرز سرستم ت مل پاس استن یمه ا ن مه ی ،اه تنو ر بود ر ا را اه و رم م م آب ز ن نا م رس ند. وظ صل ف ی تب ررند ز: • مد من اع • ج د سهول ر • سرستم ت مل جه نه ج ی ا ن مه ی ی ر ا